[vc_row full_width=”stretch_row” css=”.vc_custom_1551774800733{margin-bottom: 60px !important;}”][vc_column width=”2/3″ el_class=”detailtekst”][vc_column_text]
Koelsmeermiddel keuze en bewerkingsproces
De verschillende bewerkingsprocessen bij verspanen vertonen veel overeenkomsten. Er zijn echter ook een aantal verschillen. Zowel in de relatieve zwaarte van de bewerking als in de behoefte aan koeling en smering. Afhankelijk van het proces wordt voor verschillende producttypen gekozen. De taak van het koelsmeermiddel is niet in alle processen hetzelfde. De bewerkingsprocessen kunnen in vier verschillende groepen worden onderverdeeld:
| bewerking | vloeistoftype | opmerkingen |
| draaien, frezen kotteren, boren, schaven en zagen | met water aan te lengen koelsmeermiddel (emulsie, micro-emulsie of synthetisch) | koelsmeermiddel dient voor al voor temperatuurbeheersing, met name om de temperatuur van het snijgereedschap niet te hoog te laten oplopen |
| draadsnijden/tappen | pure olie met sterke antislijtage en “EP”- eigenschappen | vloeistof dient aankleven van werkstofmateriaal aan de vele snijkanten te voorkomen en lokale lasvorming tussen gereedschap en werkstuk tegen te gaan |
| slijpen | met water aan te lengen vloeistof (koelsmeermiddel, micro-emulsie of synthetisch), soms pure minerale olie | koelsmeermiddel dient voor het wegspoelen van uitgevallen “versleten” slijpkorrels en voor koeling van het werkstukoppervlak om ongewenste structuurverandering tegen te gaan |
| honen | pure minerale olie, soms een met water aan te lengen koelsmeermiddel | koelsmeermiddel dient in het contact tussen snijgereedschap en werkstuk gemengde smering te bewerkstelligen zodat het gewenste oppervlakteprofiel wordt verkregen |
Draai-, frees-, kotter-, boor-, schaaf- en zaagbewerkingen
Bij deze bewerkingen vindt niet alleen snijden in het werkstuk plaats, maar treedt ook plastische vervorming op in het werkstuk, voorafgaand aan de spaanvorming. Door de vervormingsarbeid ontstaat warmte, die zich vooral in de spaan concentreert (en niet in het werkstuk).
Omdat de spaan, voor dat deze afbreekt, intensief in contact komt met het snijgereedschap, wordt de warmte deels overgedragen aan het snijgereedschap. Het snijgereedschap bereikt daardoor zijn hoogste temperatuur in het contactvlak met de spaan en niet bij de snijkant zelf. Om een hoge gereedschapstandtijd te bereiken is het zaak de warmtestroming van spaan naar gereedschap te beperken.
Meestal spreekt men over koelen, maar thermische isolatie van het gereedschap ten opzichte van de spaan zou in dit geval een nauwkeuriger omschrijving zijn.
De behoefte aan “koelen” is niet bij iedere bewerking even groot. Bij frezen bijvoorbeeld is minder koeling nodig omdat de snijkanten niet continu in contact zijn met het werkstuk en de warmteoverdracht dus steeds wordt onderbroken. Bij boren (en vooral bij langgatboren) is er daarentegen langdurig contact tussen spaan en boorschacht, zodat de mogelijkheid tot warmteoverdracht groter is. Bovendien is het bij boren moeilijk om voldoende “koelsmeermiddel” op de juiste plaats (tussen spaan en gereedschap) te krijgen.
Draadsnijden/-tap bewerkingen
Bij het snijden van schroefdraad is de warmteontwikkeling lager omdat de bewerking met relatief lage snelheid plaats vindt. Er treedt wel veel wrijving op en die dient te worden verminderd door het gebruik van geschikte additieven om lokale lasvorming en materiaaloverdracht naar het snijgereedschap tegen te gaan.
De wrijvingsvermindering kan alleen worden bereikt met een smeermiddel met een betrekkelijk hoge viscositeit en voldoende “EP”-eigenschappen. Hoofdzakelijk uit water bestaande vloeistoffen zijn meestal ongeschikt als hulpmiddel bij deze bewerkingen.
Slijp bewerkingen
Slijpbewerkingen wijken sterk af van de voorgaande bewerkingen. Er is nauwelijks sprake van spaanvorming. Daarentegen is er wel een overvloedig aanbod van “versleten snijgereedschap”. Door het geringe spaanvolume zal de door de vervormingsarbeid ontstane warmte voor het grootste deel in het werkstuk achterblijven.
Om ongewenste structuurveranderingen door warmte-inwerking tegen te gaan dient het werkstuk intensief te worden gekoeld. In dit geval is er echt sprake van koelen. De in het werkstuk ontstane warmte dient aan het werkstuk te worden onttrokken.
Naast koelen is vooral het wegspoelen/schoonspoelen van uit het slijpgereedschap losgekomen slijpkorrels van belang. Het is de bedoeling dat “scherpe” slijpkorrels de oppervlakteruwheid van het materiaal in de voorziene mate reduceren. “Botte” slijpkorrels leiden tot het “uitsmeren” van materiaal op het werkstukoppervlak – een soort “microbraamvorming” die moet worden voorkomen door losgekomen slijpkorrels zo snel mogelijk weg te spoelen . Deze taak is weggelegd bij de desbetreffende slijpvloeistof.
Door de hoge snelheid waarmee het slijpgereedschap draait, ontstaan luchtwervelingen die de richting van de straal koelmiddel kunnen verstoren. Met geleiders die de luchtstroom rond de slijpschijf bewust verstoren, wordt geprobeerd de “lokale wervelwind” die de vloeistofstraal van richting zou kunnen doen veranderen in te tomen.
Hoon bewerkingen
Honen is een nabewerkingsproces waar bewust wordt gestreefd naar een materiaaloppervlak met een zekere ruwheid volgens een bepaald patroon van toppen en dalen. Dat is van belang voor cilinders in motoren, compressoren en hydrauliektoepassingen. Door de cilinderwand te voorzien van een oppervlaktestructuur waarin tijdelijk enig smeermiddel kan worden “geparkeerd”, wordt het opbouwen van een smeerfilm tussen zuigerveer/afdichting en cilinder bevorderd.
Om het gewenste effect te bereiken wordt het ronddraaiende hoongereedschap op en neer bewogen, waardoor een patroon van elkaar kruisende groeven ontstaat. Het smeermiddel dient om bij deze bewerking gemengde smering te laten ontstaan. Bij grenssmering zou er geen mooi hoonpatroon ontstaan, bij volle film smering zou er niets aan het oppervlak veranderen. De combinatie van vloeistofviscositeit, bewerkingssnelheid en aanlegdruk dient dus zodanig te zijn dat in een zeer specifiek gedeelte van de Stribeckcurve wordt gewerkt.
*Volle film smering: Bij de meeste technische constructies is volle film smering het na te streven ideaal, omdat dan geen slijtage optreedt en relatief weinig wrijving. Daardoor zal er ook weinig warmte ontstaan en kan bijvoorbeeld een koelsysteem achterwege blijven.
*grenssmering: Bij grenssmering treedt er nog veelvuldig contact op tussen de beide loopvlakken. Zowel wrijving als slijtage zullen hoog zijn omdat de scheiding van de loopvlakken slecht is. Door de ruwheid van de loopvlakken haken ze op microschaal veelvuldig in elkaar.
*gemengde smering: bij gemengde smering treedt nog steeds contact op en zowel wrijving als slijtage zullen nog hoog zijn, zij het minder dan bij grenssmering.
[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”1/3″][templatera id=”142″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][templatera id=”61″][/vc_column][/vc_row]
